城市污水进水水质有时会混入工业废水污染成分,这些有毒有害物质的瞬时冲击严重影响生物处理系统的脱氮效果。苯酚是工业废水中常见毒性物质,是我国重点控制的污染物之一。目前虽然各化工厂大多设置相应的废水处理设施,但仍有含一定浓度的苯酚废水进入自然水体或城市排水管网。　　在改良UCT分段进水同步脱氮除磷工艺稳态影响因素基础上,本文以实际生活污水为研究对象,并结合控制系统模拟污水厂苯酚冲击及雨水冲击负荷研究,从而取得进水水质和进水水量波动时的脱氮处理性能变化。水量冲击采用控制系统控制进水量正弦变化模拟污水厂实际进水量;水质冲击采用批次小试试验、SBR冲击试验及分段进水工艺冲击试验,以苯酚为水质冲击物,深入探索毒物冲击对工艺硝化性能、污泥性能和相关性能影响。本文旨在研究中低浓度苯酚对城市污水硝化作用的冲击影响,分析预测抑制规律,为城市污水处理厂抗苯酚冲击提供一定的科学依据与技术支持。　　批次小试试验中,通过苯酚对硝化作用短期试验分析研究了不同苯酚浓度对氮氧化菌硝化过程的抑制特性。结果表明,55 mg·L-1苯酚的存在使硝化速率降低37％;低浓度苯酚条件下(＜80 mg·L-1)硝化过程符合Monod单分子一级动力学方程,且为可逆性抑制;且因接种污泥含大量异养菌使得抑制常数(52.87mg·L)远大干纯硝化菌群系统;苯酚浓度升至135 mg·L-1时,胞外聚合物中蛋白质和多糖分别增加87.4％和311.7％,P/C从22.1降至3.80。　　SBR缺氧/好氧试验,通过不同苯酚浓度对脱氮过程中亚硝积累与污泥性能进行了长期试验研究。结果表明,苯酚浓度在0-90 mg·L-1变化时系统出现2次明显亚硝酸盐积累,最终积累率稳定维持在70％±5％。低浓度(0-30mg·L-1)氨氮氧化速率和氮氧化物生成速率由10.85 mgN·gMLSS-1·h-1和10.12mgN·gMLSS-1·h-1降低至2.79 mgN·gMLSS-1·h-1和2.32 mgN·gMLSS-1·h-1。荧光原位杂交表明苯酚的抑制使得硝化菌群结构发生了变化,AOB相对数量由2.8％增加为9.3％。苯酚的可降解性使得系统污泥浓度由2500 mg·L-1左右上升至5870mg·L-1。当EPS总量由67.2mg· gvss-1减少至32.1mg·gvss-1时,SVI从165 ml·g-1降到50ml·g-1。　　苯酚冲击短期和长期试验对比考察不同苯酚浓度冲击对活性污泥系统硝化过程的影响。结果表明:随着苯酚浓度0-90 mg·L-1增加,短期试验中最大比基质利用速率由2.90 d-1变成0.69 d-1。SBR试验中平均氨氧化速率为4.09mgN·(gMLSS·h)-1,是静态试验(1.81 mgN·(gMLSS·h)-1)的2.26倍;且氨氧化速率与苯酚浓度的比值为一恒定值(-0.031±0.005);在0-5h内苯酚与氨氮同时去除,去除率分别为24.2％和23.5％;受苯酚冲击系统硝化作用破坏后通过自身结构调整15-18d可恢复至正常水平。　　分段进水工艺处理城市废水实现深度脱氮(TN＜5mg·L-1)研究中,对碳源进行了优化选择,以甲醇或葡萄糖为碳源研究了反硝化过程中亚硝酸盐(NO2--N)的积累情况、pH和ORP变化规律及动力学特性。结果表明,两种碳源系统,不同碳氮比(C/N)条件下反硝化过程均出现明显的NO2--N积累。相同C/N下,在NO2--N积累阶段,葡萄糖碳源系统的NO2--N积累浓度明显大于甲醇碳源,但两种碳源的NO3--N还原速率均大于NO2--N还原速率,且随C/N增加NO2--N的积累浓度逐渐增加,积累时间逐渐缩短。而高C/N下葡萄糖碳源的NO3--N还原速率及NO2--N积累浓度却呈现出下降的趋势。此外,pH和ORP变化规律可很好地表征反硝化过程中NO2--N积累的特征点,通过pH和ORP曲线的第二个拐点可指示反硝化过程的“真正”结束。　　分段进水正弦函数波动试验和脉冲水力冲击试验表明,溶解氧对水力负荷变化为瞬间响应;而NH4+-N、NO3--N由于微生物对环境的耐受能力,响应时间分别晚于系统的实际水力停留时间约3.5小时,磷约晚4小时左右。　　苯酚恒浓度水质冲击和脉冲水质冲击对改良分段进水工艺性能影响研究中,考察生物营养物去除情况、响应时间、污泥性能等方面:当苯酚浓度由0 mg·L-1增加至60 mg·L-1时,反应器平均有机负荷由275mg·L-1变为423 mg·L-1,出水中苯酚浓度仍然未达到检测限(＜0.1 mg·L-1),苯酚去除率可达99.9％。在120-150d内,亚硝酸盐积累量可达50.3％。系统总生物量有着一定幅度的增加,由第一阶段的2500mg·L-1增加至第四阶段的4500 mg·L-1。